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表徵計算範式所遭遇的困境表明:人類自身的心智不能僅僅被看作是一種抽象的數學算法或者是某種形式的程序性的存在,心智還必須是一種身體性的存在;認知主體與外部環境(世界)之間也並不是一種單向的表徵與被表徵的關係(即認知主體對於外部環境的單向表徵),而是一種互為因果、相互決定甚至互相塑造的耦合關係。

正是基於上述的原因,在激進的具身認知看來,經典(傳統)的認知心理學所奉行的表徵計算的研究範式在本質上就是錯誤的,應當對其進行徹底地否定並予以放棄。對於激進的具身認知研究取向來說,可以從以下兩個方面來把握和概括它的核心理論主張:即認知的動力系統假設和認知動力主義的強耦合觀點。

認知的動力系統假設

與經典(傳統)的認知心理學相比較,對於動力系統理論的介紹和引入,是具身認知理論中最具創新性甚至是極具顛覆性的部分。

可以說,非線性動力系統理論不僅改變了人們對於人類心智現象和認知活動的理解方式,還推動了認知心理學研究中方法論領域的變革:人們甚至可以期待在未來的某一天,認知心理學家們能夠像現在熟練的運用統計檢驗的方法一樣,可以從容的建構動力系統的微分方程組,從而揭示人的認知機制和心理規律。

所謂動力系統理論實際上是一種用於說明系統演變過程的數學工具,是以一些本質上為幾何學的概念來描述系統演變的過程,其所涉及到的主要概念包括軌道、耦合、勢阱、分叉、穩定性、狀態空間、軌跡、路徑、確定性混沌、流形、吸引子、個體發育地形,等等。

至於認知的動力假設,則可以簡單的被看作是一種描述、解釋人的認知實現機制的新視角或者說是一種新方法。

傳統的表徵計算的研究範式將人類自身的心智看作是類似於數字計算機的物理符號加工系統,並強調這個系統本身是封閉的和自給自足的,同時也是無世界和無身體的。這樣一來,認知系統的功能便僅僅的體現為是將外部環境輸入的刺激(即表徵)轉化為內部心理輸出的行為(即動作)。

然而,認知的動力假設則提出了截然不同的理論主張。按照非線性動力系統理論的觀點,人的認知系統是由大腦(包含神經系統)、身體以及環境(即外部世界)共同組成的。在這一認知系統中,不同的變量間通過某種形式的同時且連續的共同變化彼此之間相互作用、相互決定甚至於相互塑造著,認知的發展便是這一動力系統所產生的變化的結果。

像許多複雜的動力系統一樣,認知系統也表現出了某種類型的一致的模式,這些模式是自組織的、湧現出的穩定結構,可以由非線性動力系統狀態的相對穩定性或是相對不穩定性來加以描述,認知發展則可以被看作是動力穩定性模式的演變或是消失。

事實上,激進的具身認知之所以提出認知動力主義的強耦合觀點,有著其自身特定的原因和內在的邏輯依據,可以從以下兩個方面來加以分析和闡述:

第一,耦合—構成假設。在激進的具身認知看來,人類是以一種雙向的交互作用的方式(即互相影響、互為因果)與外部環境(包括環境中所涉及到的工具、設備,等等)聯繫在了一起,這樣就創造了一個耦合的系統。

這個耦合系統就其本質而言可以被看作是一個認知系統,該系統中的所有部分都呈現出了一種積極的因果關係,而且它們結合起來用一種與認知的一般運作機制(即大腦的工作方式)相同的方式來控制人的心理和行為。

如果將外部環境因素剔除出這一耦合的認知系統,那麼該系統所擁有的心理和行為的能力就會出現某種程度上的減弱甚至是喪失,就如同剔除大腦的某些部分時會發生的那樣。這便意味著,上述的這種耦合過程同樣可以被看作是一個認知過程,無論它是否全部發生在人的頭腦之中。

第二,解釋的鐵律。即被解釋的對象不能或是明顯的、或是隱晦的出現或包含在解釋的前提之中。具體來說,在一個具體的、特定的認知系統中,如果人們想用某個參數A去表徵另一個參數B,那麼參數B本身必須是獨立於該認知系統的,否則,當參數A在表徵參數B的同時,還需要表徵它自己。這便違背瞭解釋的鐵律。

瓦特離心調速器與強耦合觀點

範·蓋爾德用瓦特離心調速器的例子對激進的具身認知所提出的認知動力主義的強耦合觀點進行了詳細的分析和論述。瓦特離心調速器是以18世紀蘇格蘭工程師詹姆斯·瓦特的名字來命名的,它是一種機械控制裝置,通常與蒸汽引擎(即瓦特離心調速器的動力來源)連接在一起,被用來控制或調節蒸汽機動力的實時變化。

瓦特離心調速器的引擎依靠一個飛輪裝置能夠將活塞的上下運動轉變為旋轉運動,從而能夠被應用於各種不同的工業領域之中,特別是對於當時的紡織業來說其所發揮出的作用尤為重要。

在瓦特離心調速器出現之前,人們根本無法期待或是指望這種蒸汽引擎能夠保持某種恆定的輸出功率,其結果難以避免的會是飛輪的轉速不合時宜地發生劇烈的波動。

瓦特離心調速器的出現改變了這一切,它用一個節流閥來調節鍋爐中蒸汽的流動:在飛輪減速時,瓦特離心調速器會自動的將節流閥打開,從而提供更多的動力;當蒸汽引擎動力過大,使得飛輪的速度超過預先設定的數值時,瓦特離心調速器則會關閉閥門,從而使得飛輪的速度降低。

瓦特離心調速器的工作原理還可以通過以下的方式來進行更為精確地描述:當調速器中的調速輪自身的速度低於系統之前所預設的速度時,節氣閥便會打開,蒸汽機動力隨之增加,調速輪速度開始升高,臂角逐漸變大;當調速輪自身的速度高於系統之前預設的速度時,節氣閥便會關閉,蒸汽機動力隨之下降,調速輪速度開始降低,臂角逐漸變小。

按照表徵計算的研究範式的觀點,瓦特離心調速器的整個調速過程應當被看作是一個離散的、序列的邏輯算法流程,可以具體的描述為以下的一系列連續的步驟:

(1)首先測量調速輪的速度;

(2)將測量好的速度與系統自身預設的轉速進行比較;

(3)如果二者之間沒有差異,則返回步驟(1),否則,(a)測量當前蒸汽機的壓力;(b)計算蒸汽機壓力的預定調節量;(c)計算必要的節氣閥的調節;

(4)調節節氣閥;

返回步驟(1)。

上述算法流程充分的體現出了表徵計算的研究範式對於人的認知過程進行還原的一般形式:即遵循“感知-模型-計劃-行動”(sense-model-plan-act,SMPA模型)的理論框架。

然而瓦特離心調速器在調節自身節氣閥時的真實過程,則與表徵計算的研究範式所設想或者說所推測的方式有著本質上的差異。瓦特離心調速器所進行的調節,是通過調速器系統中各組成部分之間的耦合的相互作用“自組織”地實現的。

以臂角θ和調速輪速度ω為例,為了實現動力系統動態調節的穩定性,臂角θ和調速輪速度ω就不可能彼此作為完全外在的參數出現在系統中。在臂角θ連續調節著調速輪速度ω的同時,調速輪速度ω也在連續調節著臂角θ。這種耦合的關係在某種程度上也決定了人們無法用系統中的一個參數去表徵另一個參數。

例如,如果人們想用臂角θ去表徵調速輪速度ω,那麼調速輪速度ω必須是獨立於調速器系統的變量,否則,臂角θ在表徵調速輪速度ω的同時,還需要表徵它自己,這便於“解釋的鐵律”相違背。

因此,在瓦特離心調速器這一案例中,最好的解釋方式便是無表徵或者說是非表徵的。相較於圖靈機而言,瓦特離心調速器更適合用於認知模型的建構。也正是因為作為認知主體的人與外部環境(世界)之間是耦合的,因此不可能存在表徵計算範式所強調的完全獨立於外部環境(世界)的認知主體,當然也不存在完全的表徵。

但這是否意味著在動力系統中完全不存在表徵呢?除此之外,表徵計算的理論是否還適用於人的心智和認知的研究呢?溫和的具身認知給出了否定的答案。

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